光伏电池以及制造该光伏电池的方法_2

文档序号:9583737阅读:来源:国知局
0029] 根据一个方面,本发明设及如上所述的光伏电池,其中,表面场层的位于接触区域 之外的部分中的凹陷等于第一深度与第二深度之间的差。
[0030] 根据一个方面,本发明设及如上所述的光伏电池,其中,在基板周边的边缘区域 中,表面场层的位于接触区域之外的部分的表面相较于第一表面的至少一个接触区域的表 面是凹陷的;凹陷深度为至少50nm,优选地为超过300nm。
[0031] 根据一个方面,本发明设及如上所述的光伏电池,其中,第一导电类型为n型而第 二导电类型为P型。
[0032] 根据一个方面,本发明设及如上所述的光伏电池,其中,高渗杂背表面场层的渗杂 元素包括憐,而相反的第二导电类型的第二渗杂元素包括棚。
[0033] 根据一个方面,本发明设及如上所述的光伏电池,其中,与第一导电类型相反的第 二渗杂类型的寄生渗杂出现在至少一个接触区域中。
[0034] 此外,本发明设及制造基于第一导电类型的半导体基板的光伏电池的方法,基板 包括包含有表面场层的第一表面W及与第一表面相对的第二表面,其中该方法包括:
[0035] 在第一表面上产生第一导电类型的高渗杂表面场层;
[0036] 在高渗杂表面场层上图案化用于一个或多个接触区域的第一接触区域,
[0037] 其中,图案化包括:
[0038] 将高渗杂表面场层的、位于第一接触区域之外并包括位于半导体基板周边处的边 缘部分的部分相对于高渗杂表面层在第一接触区域中的部分局部减薄,从而在第一表面中 的第一接触区域位置处产生比第一接触区域外部的、包括有在半导体基板周边处的边缘部 分的表面区域中的表面渗杂浓度和峰值渗杂浓度更高的高渗杂表面场层的表面渗杂浓度 W及峰值渗杂浓度和厚度,W及从而产生高渗杂表面层在第一表面中每个接触区域的位置 处的轮廓深度,高渗杂表面层在第一表面中每个接触区域的位置处的轮廓深度大于高渗杂 表面场层在接触区域之外的部分的轮廓深度;其中,局部减薄在第一表面的位于接触区域 之外并包括有位于半导体基板周边处的边缘部分的部分中产生凹陷表面,W及
[0039] 当边缘部分中的电阻值等于或大于边缘电阻的预定最小值的条件被满足时,省略 在基板的第二表面上形成发射极层之后的边缘隔离步骤。
[0040] 只要充分降低了凹陷区域中的电导率,则可因此省略边缘隔离步骤。
[0041] 根据一个方面,提供了如上所述的方法,其中,对于边缘部分中的凹陷表面的宽度 d与接触区域的宽度W的给定的比值,边缘电阻由Rpdg。=RghWtXd/w限定,边缘电阻等于或 大于最小值;Rshwt为在边缘部中测量的薄层电阻值。
[0042] 根据一个方面,提供了如上所述的方法,其中,Redge的预定最小值为最小为100欧 姆。
[0043] 优选地,在实施方式中,边缘部分的凹陷表面具有大约100欧姆或更高的边缘电 阻。 W44] 根据一个方面,提供了如上所述的方法,其中,太阳能电池包括图案化的指形第一 接触区域,该图案化的指形第一接触区域具有在基板边缘的N个末端,指具有宽度tW及在 末端与基板边缘之间的距离L边缘具有薄层电阻Rsh,在基板边缘上的边缘电阻化具有最 小值RO的情况下,距离L宽度tW及边缘电阻RO之间的关系由下式给定:
[0046] 其中B为邻近每个末端的端部的边缘部分沿基板边缘的分数长度。
[0047] 根据一个方面,提供了如上所述的方法,其中RO至少为10欧姆或更高。
[0048] 优选地,边缘区域中的凹陷表面具有大约10欧姆或更高的边缘电阻。
[0049] 根据一个方面,提供了如上所述的方法,其中,局部减薄在第一表面位于第一接触 区域之外的区域内产生凹陷表面。
[0050] 根据一个方面,提供了如上所述的方法,其中,凹陷表面是在半导体基板的边缘部 分中产生的。
[0051] 根据一个方面,提供了如上所述的方法,其中,与第一导电类型相反的第二渗杂类 型的寄生渗杂从渗杂表面场层的位于第一接触区域之外的部分中去除,但仍存在于接触区 域。
[0052] 根据一个方面,提供了如上所述的方法,其中,局部减薄是通过使用涂刷在背表面 场层的位于第一接触区域之外的部分上的刻蚀膏来完成的。
[0053] 根据一个方面,提供了如上所述的方法,其中,局部减薄包括:
[0054] 在表面场层上提供刻蚀掩模层;
[0055] 图案化刻蚀掩模层W暴露表面场层的位于第一接触区域之外的区域;
[0056] 刻蚀表面场层的暴露区域。
[0057] 根据一个方面,提供了对于上述光伏电池的如上所述的方法,其中,产生高渗杂表 面场层包括通过来自含憐源层的扩散在第一表面中产生憐渗杂层。
[0058] 根据一个方面,提供了如上所述的方法,还包括:在第一表面中产生憐渗杂层后, 随后通过来自含棚源层的扩散,在第二表面或在第一表面的部分中产生发射极层。
[0059] 根据一个方面,提供了如上所述的方法,其中,局部减薄是在憐和棚的扩散后W及 在去除含憐源层和含棚源层后执行的。
[0060] 有益的实施方式由从属权利要求进一步限定。
【附图说明】
[0061] 下面将参考附图对本发明作出更详细的解释,在附图中示出了本发明的说明性的 实施方式。其仅旨在说明性目的而不旨在限制本发明的构思,本发明的构思由所附权利要 求限定。
[0062] 图1示出根据现有技术的具有背表面场层的光伏电池的剖视图;
[0063] 图2a和化示出根据本发明实施方式的光伏电池的剖视图; W64] 图3a和3b示出根据本发明实施方式的光伏电池的剖视图; 阳0化]图4示出通过ECV方法测量的、根据现有技术的光伏电池和根据实施方式的光伏 电池的渗杂浓度轮廓;
[0066] 图5曰、化示出根据本发明实施方式的方法的工艺流程; 阳067] 图6曰、化示出根据本发明的太阳能电池的平面图,W及
[0068] 图7曰、化示出根据本发明的太阳能电池的平面图。
【具体实施方式】
[0069] 图1示出根据现有技术具有背表面场层的光伏电池的剖视图。
[0070] 现有技术光伏电池包括第一导电类型的(例如n型)半导体基板20。基板20具 有前表面25和后表面30。前表面25在使用期间指向诸如太阳的福射源W收集福射能量。
[0071] 前表面25还包括相反的、第二导电类型的(例如,P型)发射极层26W及前纯化 和抗反射涂覆层27。
[0072] 基板的后表面30设置有包括高浓度第一导电类型渗杂(n型:例如,憐)的高渗杂 背表面场层31。背表面场层31在光伏电池的光敏区域上具有基本恒定的厚度(也称为深 度)。
[0073] 此外,背表面场层31覆盖有后纯化和抗反射或内部反射涂覆层32。
[0074] 至少前表面25可W已经用表面处理处理过W在前表面获得纹理。后表面30可W 是平滑或抛光的,但也可W是有纹理的。如本领域技术人员将理解的,后表面的纹理化取决 于实际的太阳能电池类型。
[0075] 在该示例中,现有技术的光伏电池20可W为包括能够外部接触的前电极28和后 电极33的传统的H-电池。应注意诸如MWT、EWT或IBC的不同电极配置可W应用在运种现 有技术光伏电池中。
[0076] 图2a示出根据本发明实施方式的光伏电池1的剖视图,在图化中为了清楚起见 放大了图2a中的一部分。
[0077] 根据本发明实施方式的光伏电池1包括第一导电类型(例如n型)的半导体基板 2。基板的前表面3包括由纯化和抗反射涂覆层5覆盖的相反的、第二导电类型(例如,P型)的发射极层4。到发射极层4的前接触件6位于前表面上。基板2的后表面7包括第 一导电类型的背表面场层8。在背表面场层8上,后接触件9位于背表面场层8的第一接触 区域10中。如在图化中可见,第一接触区域10可W比实际后接触件9之下的区域大。在 第一接触区域10中,背表面场层8具有第一厚度tl。在第一接触区域10外部的背表面场 层8的剩余区域11中,背表面场层8已经减薄到具有第二非零厚度t2的凹陷表面11,其
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